Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
亜鉛は生体内に微量しか存在しないが、生命機能の維持に必須の金属である。亜鉛は生体内でもとりわけ精子に多く蓄積しているため、受精にも重要な役割を果たすと考えられる。しかし、精子における亜鉛の生理動態やその作用機序については、実際のところ殆ど分かっていない。本研究では、精子における受精時の亜鉛動態の制御機構と、その生理作用を分子レベルで明らかにする。
「受精能獲得」は、哺乳類の精子が受精に至るまでに必要な過程である。この過程においては、(1) H+輸送体(sNHE)を介した細胞のアルカリ化、(2) pH感受性K+チャネル(Slo3)の活性化による過分極応答、(3) Ca2+チャネル(CatSper)の活性化によるCa2+流入が生じ、いずれの応答も受精に必須である。そのためこれらの分子機能を制御する因子は、精子の品質を保つうえで重要となる。一方で、精子は生体内でもとりわけ多量の亜鉛イオンをその細胞内に蓄積していることで知られている。これまで、亜鉛は多様な蛋白質と結合し、重要な役割を果たすことが知られていたため、本研究ではこの精子における亜鉛イオンのダイナミクスと、その受精能獲得における生理作用を調べることを目的とした。亜鉛のダイナミクスについては、精子から亜鉛イメージングを行うことで、その動的な機構を検出することに成功した。また、精子における亜鉛の作用を電気生理学的に検証した結果、亜鉛イオンがその膜電位制御に関わることが示唆された。そこで、次に精子の膜タンパク質を細胞発現系へと発現させ、inside outパッチクランプ法によって細胞内からの亜鉛の作用機序を調べた。その結果、亜鉛が細胞内から作用する様子を観察することがで来た。以上から、精子の受精能における亜鉛シグナルの意義について、これまで明らかになっていた亜鉛ダイナミクスの存在や、その精子運動制御における意義に加え、具体的な分子ターゲットを同定することに成功した
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 7 results, Open Access: 7 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)
Frontiers in Physiology
Volume: 13 Pages: 1-5
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Journal of Biological Chemistry
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J Neurochem.
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The FASEB Journal
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